WSTĘP:

1. Liczba pojazdów rzeczywistych - 699,

Struktura ruchu miarodajnego

Rodzaj pojazdu	Udział [%]	Ilość pojazdów rzeczywistych
Motocykle	10	70
Samochody osobowe	25	175
Furgonetki	15	105
Samochody ciężarowe <80 kN/oś	15	105
Samochody ciężarowe >80 kN/oś	15	105
Ciągniki rolnicze	25	105
Autobusy	5	35
SUMA	100	∑ = 699

2. Przewidywany ruch w okresach: 5, 10 lat

• obszar rolniczy

Rodzaj pojazdu	Ilość pojazdów (P.RZ.)	Okres przewidywany 5 lat		Okres przwidywany 10 lat
				Wskaźnik	ilość pojazdów	Wskaźnik	ilość pojazdów
Motocykle	70	1,0	70	0,9	63
Samochody osobowe	175	2,1	367	4	699
Furgonetki	105	2,1	220	4	419
Samochody ciężarowe <80 kN/oś	105	1,4	147	1,8	189
Samochody ciężarowe >80 kN/oś	105	1,7	178	2,3	241
Ciągniki rolnicze	105	2,1	220	4	419
Autobusy	35	1,3	45	1,6	56
SUMA	∑ = 699		∑ = 1248		∑ = 2087

3. Określenie obciążenia jezdni w pojazdach porównawczych:

1. T = 5 lat

1. Pojazdy dzielimy na trzy grupy:

I grupa: Motocykle,

Samochody osobowe,

Furgonetki,

Ciągniki Rolnicze.

II grupa: Samochody Ciężarowe <80 kN/oś.

III grupa: Samochody Ciężarowe > 80 kN/oś,

Autobusy.

a) W I grupie:

N_L = N_M + N_SO + N_F + N_CR

N_L = 70+367+220+220=877

b) W II grupie:

N_FC = N_SC

N_FC = 147

c) W III grupie:

N_C = N_SC + N_A

N_C = 45+178=223

Odczytujemy wartości z monogramu.

a) I grupa - - 877 co daje 1 pojazdów porównawczych,

b) II grupa - 147 co daje 30 pojazdów porównawczych,

c) III grupa - 233 co daje 700 pojazdów porównawczych.

Max. obciążenie koła samochodu P = 40 kN dlatego współczynnik przeliczeniowy dla obciążenie 80 kN/oś = 0,9 a dla obciążenia 100 kN/oś = 0,3

Liczba pojazdów porównawczych [N]	Liczba pojazdów porównawczych na obl. pas ruchu o obciążeniu:
		80 kN/oś	100 kN/oś
Grupa I - Npor = 1	1 * 0,90 = 0,9	0 * 0,3 = 0,3
Grupa II - Npor = 30	30 * 0,90 = 27	9 * 0,30 = 2,7 3
Grupa III - Npor = 700	700 * 0,90 = 630	700 * 0,30 = 210,0
RAZEM = 731	658	213

Liczba pasów ruchu w obu kierunkach wynosi 3 dlatego współczynnik r = 0,45

Obliczone liczby pojazdów porównawczych N_por na dobę i na obliczeniowy pas ruchu o zadanym obciążeniu 80 kN/oś i 100 kN/oś dają nam kategorię ruchu - ciężką - KR5.

2. T = 10 lat

1. Pojazdy dzielimy na trzy grupy:

I grupa: Motocykle,

Samochody osobowe,

Furgonetki,

Ciągniki Rolnicze.

II grupa: Samochody Ciężarowe <80 kN/oś.

III grupa: Samochody Ciężarowe > 80 kN/oś,

Autobusy.

a)W I grupie:

N_L = N_M + N_SO + N_F + N_CR

N_L = 63+699+419+419=1600

b)W II grupie:

N_FC = N_SC

N_FC = 189

c) W III grupie:

N_C = N_SC + N_A

N_C = 56+214=270

Odczytujemy wartości z monogramu.

a) I grupa - 1600 co daje 2 pojazd porównawczy,

b) II grupa - 189 co daje 35 pojazdów porównawczych,

c) III grupa - 270 co daje 900 pojazdów porównawczych.

Max. obciążenie koła samochodu P = 40 kN dlatego współczynnik przeliczeniowy dla obciążenie 80 kN/oś = 0,90 a dla obciążenia 100 kN/oś = 0,30.

Liczba pojazdów porównawczych [N]	Liczba pojazdów porównawczych na obl. pas ruchu o obciążeniu:
		80 kN/oś	100 kN/oś
Grupa I - Npor = 2	2 * 0,90 = 0,90 1,8	2 * 0,30 = 0,30 0,6
Grupa II - Npor =35	30 * 0,90 = 27	30 * 0,30 = 9
Grupa III - Npor = 900	900 * 0,90 = 810	900 * 0,30 = 270
RAZEM = 937	839	280

Liczba pasów ruchu w obu kierunkach wynosi 3 dlatego współczynnik r = 0,45

Obliczone liczby pojazdów porównawczych N_por na dobę i na obliczeniowy pas ruchu o zadanym obciążeniu 80 kN/oś i 100 kN/oś dają nam kategorię ruchu - ciężką - KR5 - podobnie jak dla T = 5 lat.

I. Projektowanie konstrukcji nawierzchni metodą PJ-IBD

Schemat konstrukcji jezdni drogowej do metody PJ-IBD.

Wymiarowanie nawierzchni nowych

H = h₁ + h₂+ h₃+ h₄ [cm],

h₁ = 3a₁*b₁ [cm],

h₂ = 15 a₂*b₂*c*d₁ [cm],

h₃ = 10 a₂*b₃*c*d₂*e [cm],

h₄= 5b₄*d₂ [cm],

gdzie:

h - całkowita grubość nawierzchni w cm,

h₁ ,h₂,h₃,h₄ - grubość poszczególnych warstw nawierzchni drogowej,

a - współczynnik zależny od przewidywanego ruchu na drodze,

b₁ - współczynnik zależny od rodzaju masy bitumicznej użytej do warstwy jezdnej,

b₂, b₃ - współczynniki zależne od rodzaju i jakości materiałów użytych na w-wę h₂ i h₃,

b₄ - współczynnik zależny od materiału warstwy h4 oraz sposobu wykonania w-wy h₃,

c - współczynnik zależny od wielkości maksymalnego obciążenia koła samochodu dopuszczonego do ruchu,

d₁- współczynnik zależny od rodzaju gruntu podłożą,

d₂ - współczynnik zależny od rodzaju i stanu podłożą gruntowego jak i również od warunków wodnych,

e - współczynnik klimatyczny poszczególnych regionów Polski,

1. Dla T - 10lat

Dla N_por = 378 - a₁ = 2,15

Na w-wy jezdne użyto asfaltu lanego - b₁ = 1,00

Żużel wielkopiecowy - b₂ = 0,9

Pospółka - b₃ = 0,8,

Pospółka - b₄= 1,0

Dla P = 40 kN c = 1,00

Żwiry - grunt wątpliwy - d₁= 0 ,7

Dla zwierciadła wody gruntowej >2 m i W_n zbliżona do W_optymalnego - d₂ = 1,4 ---1,2

Region górski - e = 1,20

Podstawiamy do wzoru:

H = h₁ + h₂+ h₃+ h₄ = 3a*b₁ + 15 a*b₂*c*d₁ + 10 a₂*b₃*c*d₂*e + 5b₄*d₂

H = 3* 2,15*1,00 +15*2,15*0,9*1,00*0,7 + 10*2,15*0,80*1,00*1,4*1,20 + 5*1,4*1,00

H = 6,45+20,3+29+7=62,75≈ 63 cm

Przyjmujemy grubość nawierzchni H = 63 ,00 cm.

2. Dla T - 5lat

Dla N_por = 296 - a₁ = 2,1;

Na w-wy jezdne użyto asfaltu lanego - b₁ = 1,00

Żużel wielkopiecowy - b₂ = 0,9

Pospółka - b₃ = 0,8,

Pospółka - b₄= 1,0

Dla P = 40 kN c = 1,00

Żwiry - grunt wątpliwy - d₁= 0 ,7—0,6

Dla zwierciadła wody gruntowej >2 m i W_n zbliżona do W_optymalnego - d₂ = 1,4 ---1,2

Region górski - e = 1,20

Podstawiamy do wzoru:

H = h₁ + h₂+ h₃+ h₄ = 3a₁*b₁ + 15 a₂*b₂*c*d₁ + 10 a₂*b₃*c*d₂*e + 5b₄*d₂

H = 3* 2,1*1,00 +15*2,1*0,9*1,00*0,7 + 10*2,1*0,80*1,00*1,4*1,20 + 5*1,4*1,00

H = 6,3+19,845+28,22+7=61,365≈ 61 cm

Przyjmujemy grubość nawierzchni H = 61,00 cm.

II. Projektowanie konstrukcji nawierzchni metodą CBR

Liczymy:

H_zwym = D * c * e,

gdzie:

H_zwym - wymagana zstępcza grubość całej projektowanej nawierzchni w przeliczeniu na tłuczeń , w              [cm],

D - grubość porównawcza nawierzchni w przeliczeniu na warstwę tłucznia zależna od N⁸⁰_por.

          odczytane z nomogramu,

c - współczynnik zależny od rodzaju podłożą, - pospółka gliniasta -- c = 1,0

e - współczynnik klimatyczny , - region górski - e = 1,20

A. T = 5 lat

N⁸⁰_por. = 296 - D = 45 [cm] dla d grunt niepewny 1,9 wodne CBR =6%

H_zwym = D * c * e,

H_zwym = 45* 1,0 *1,2 = 54[cm]

H_zwym ≤ H_z

H_z = x₁*h₁ + y * h₂ + z * h₃,

gdzie:

H_z - wymagana zastępcza grubość całej projektowanej nawierzchni w przeliczeniu na tłuczeń w          [cm],

h₁ - projektowana grubość bitumicznej warstwy jezdnej w [cm],

h₂ - projektowana grubość górnej warstwy podbudowy w [cm],

h₃ - projektowana grubość warstwy dolnej podbudowy w [cm],

x; y; z - współczynniki materiałowe które wynoszą:

asfalt lany - współczynnik x = 2,00

żużel wielkopiecowy- y = 1,1 -o wysokiej jakości tab 17

pospółka - z = 0,7.

pospółka - z = 0,7

Projektujemy następujące grubości warstw:

asfalt lany - 6 cm

żużel Wielkopiecowy - 20 cm

pospółka - 27 cm

pospółka - 7 cm

H_z = 5 * 2,00 + 20 * 1,1+ 27 * 0,7 + 7 * 0,7 = 56,4 [cm].

H_zwym ≤ H_z

Warunek spełniony.

B. T = 10 lat

N⁸⁰_por. = 378 -D = 55[cm] dla d grunt niepewny 1,9 wodne CBR =6%

H_zwym = D * c * e,

H_zwym = 43 * 1,0 *1,2 = 51,6 [cm]

H_zwym ≤ H_z

H_z = x₁*h₁ + y * h₂ + z * h₃,

gdzie:

H_z - wymagana zastępcza grubość całej projektowanej nawierzchni w przeliczeniu na tłuczeń w          [cm],

h₁ - projektowana grubość bitumicznej warstwy jezdnej w [cm],

h₂ - projektowana grubość górnej warstwy podbudowy w [cm],

h₃ - projektowana grubość warstwy dolnej podbudowy w [cm],

x; y; z - współczynniki materiałowe które wynoszą:

asfalt lany - współczynnik x = 2,00

żużel wielkopiecowy- y = 1,1

pospółka - y = 0,7.

pospółka - z = 0,7

Projektujemy następujące grubości warstw:

asfalt lany - 6 cm

żużel Wielkopiecowy - 20 cm

pospółka - 27 cm

pospółka - 7 cm

H_z = 4 * 2,00 + 20 * 1,1+ 27 * 0,7 + 7 * 0,7 = 56,4 [cm].

H_zwym ≤ H_z

Warunek spełniony.

III. Projektowanie konstrukcji nawierzchni metodą OSŻD

SPRAWDZENIE METODY CBR

Konstrukcja nawierzchni dla T = 5 lat i 10 ponieważ przy sprawdzonych warunkach przyjąłem takie same warstwy projektowane

h₁ - asfalt lany warstwa grubości - 6 cm

h₂ - żużel wielkopiecowy - 20 cm

h₃ - pospółka - 27 cm

h₄ -pospółka - 7 cm

RAZEM = 60 cm

Moduły sprężystości E_l ww. materiałów wynoszą: ze względu na brak tabeli i danych pozwoli

Przyjętych z tablicy 6,4 założone wartości to :

asfalt lany - 1500,0

żużel Wielkopiecowy - 800,00

pospółka - 400,00

pospółka - 400.00

[MPa]

żwiry - - E₀ = 40 [MPa} z tablicy 6,3

= 0,062

H - łączna grubość poszczególnych warstw = 47 [cm]

D - zastępcza średnica koła samochodowego = 30 [cm]

Z monogramu odczytujemy grubość zastępczą F_z = 0,14

.

Wg tablicy 6.2 - dla ruchu ciężkiego E_wym ≥ 240 [MPa]

E_zast = 285,71 > E_wym ≥ 240[MPa]

Warunek Spełniony nawierzchnie zaprojektowane metoda CBR na 5 i 10 lat jest zaprojektowana prawidłowo

Wnioski:

Nawierzchnie zostały zaprojektowane prawidłowo.

O wyborze tej warstwy decydują; mniejsze Hz wymagane oraz względy ekonomiczne.

SPAWDZENIE METODY PJ-IBD

A. Konstrukcja nawierzchni dla T = 10 lat

h₁ - asfalt lany warstwa grubości - 7cm

h₂ - żużel wielkopiecowy - 20cm

h₃ - pospółka - 29 cm

h₄ -pospółka - 7 cm

RAZEM = 63 cm

Moduły sprężystości E_l ww. materiałów wynoszą: ze względu na brak tabeli i danych pozwoli

Przyjętych z tablicy 6,4 założone wartości to :

asfalt lany - 1500,0

żużel Wielkopiecowy - 800,00

pospółka - 400,00

pospółka - 400.00

[MPa]

żwiry - - E₀ = 40 [MPa} z tablicy 6,3

= 0,062

H - łączna grubość poszczególnych warstw = 60 [cm]

D - zastępcza średnica koła samochodowego = 30 [cm] `

Z monogramu odczytujemy grubość zastępczą F_z = 0,14

Wg tablicy 6.2 - dla ruchu ciężkiego E_wym ≥ 240 [MPa]

E_zast = 285,71 > E_wym ≥ 240[MPa]

Warunek Spełniony nawierzchnie zaprojektowane metoda CBR na 10 i jest zaprojektowana prawidłowo

Wnioski:

Nawierzchnie zostały zaprojektowane prawidłowo.

Do wykonania przyjmuję następującą konstrukcje warstw dla T = 10 lat

O wyborze tej warstwy decydują; mniejsze Hz wymagane oraz względy ekonomiczne

A. Konstrukcja nawierzchni dla T = 5 lat

h₁ - asfalt lany warstwa grubości - 6cm

h₂ - żużel wielkopiecowy - 19cm

h₃ - pospółka - 28 cm

h₄ -pospółka - 7 cm

RAZEM = 60 cm

Moduły sprężystości E_l ww. materiałów wynoszą: ze względu na brak tabeli i danych pozwoli

Przyjętych z tablicy 6,4 założone wartości to :

asfalt lany - 1500,0

żużel Wielkopiecowy - 800,00

pospółka - 400,00

pospółka - 400.00

[MPa]

żwiry - - E₀ = 40 [MPa} z tablicy 6,3

= 0,063

H - łączna grubość poszczególnych warstw = 60 [cm]

D - zastępcza średnica koła samochodowego = 30 [cm] `

Z monogramu odczytujemy grubość zastępczą F_z = 0,14

Wg tablicy 6.2 - dla ruchu ciężkiego E_wym ≥ 240 [MPa]

E_zast = 285,71 > E_wym ≥ 240[MPa]

Warunek Spełniony nawierzchnie zaprojektowane metoda CBR na 5 i jest zaprojektowana prawidłowo

h₁

h₄

h₃

h₂

_H

Bitumiczna warstwa jezdna

Górna warstwa podbudowy

Dolna warstwa podbudowy

Warstwa odcinająca

---